Виды и применение эталонов

Эталон единицы физической величины (ФВ) – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы данной величины. Назначение эталона единицы физической величины - передача ее размера нижестоящим по точности средствам измерений в общегосударственном или международном масштабе. Эталон единицы физической величины выполняется по особой спецификации и официально утверждается в установленном порядке. Конструкция эталона, его физические свойства и способ воспроизведения единицы определяются физической величиной, единица которой воспроизводится, и уровнем развития измерительной техники в данной области измерений. Эталон должен обладать следующими свойствами: неизменность, воспроизводимость, сличаемость.

Неизменность – свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой единицы в течение длительного интервала времени. Воспроизводимость – возможность воспроизведения единицы ФВ величины с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники. Сличаемость – возможность обеспечения сличения с эталоном других средств измерения, нижестоящих по поверочной схеме, в первую очередь вторичных эталонов, с наивысшей точностью для существующего уровня развития измерительной техники.

Основное правило метрологии гласит, что эталоны недопустимо применять для измерений, они служат только для поверок основных измерительных средств.

Различают первичный и вторичные эталоны. Первичный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью. Это уникальное СИ, часто представляющее собой сложный измерительный комплекс, созданное на основе новейших достижений науки и техники. Первичные эталоны бывают международными и государственными (национальными)

Международный Эталон – эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами. Хранятся в МБМВ (международное бюро мер и весов). Пример: Международный прототип килограмма, хранимый МБМВ, утверждён первой генеральной конференцией по мерам и весам

Государственный эталон – первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то гос.органа в качестве исходного на территории гос-ва. (Исходный эталон – эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами в данной лаборатории, организации стране.) Утверждение производит главный метрологический орган страны. Точность воспроизведения единицы ФВ соответствует уровню новейших достижений науки и техники. Гос-ые эталоны подлежат периодическому сличению с первичным эталоном и гос.эталонами других стран. Пример: Гос-ые эталоны м, кг, с, А, К, канделы, Н, Па, В, Бк

Национальный эталон – эталон признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны. Это определение по существу совпадает с определением гос.эталона. Эти определение отражают одно и то же. Вследствие этого термин «нац.эталон» применяют в случаях проведения сличения эталонов, принадлежащих отдельным гос-вам, с международным эталоном.

Кроме первичных и государственных эталонов существует система вторичных эталонов. Вторичный эталон – эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. Вторичные эталоны являются частью подчинённых средств хранения единиц и передачи их размеров, предназначены для организации поверочных работ, а также для обеспечения сохранности и наименьшего износа гос-го эталона. Вторичные эталоны по своему метрологическому назначению подразделяются на:

Эталон сравнения – эталон, предназначенный для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

Эталон свидетель – эталон, предназначенный для проверки сохранности и неизменности первичного или гос-го эталона и замены его в случае порчи или утраты.

Рабочий эталон – эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим СИ. Рабочие эталоны применяются во многих территориальных метрологических органах, лабораториях министерств и ведомств.

Государственные эталоны всегда представляют собой комплекс СИ и вспомогательных устройств, обеспечивающих воспроизведение, хранение и передачу единицы физической величины. Вторичные эталоны могут существовать в виде комплекса средств измерений, одиночного эталона, группового эталона, эталонного набора.

Одиночный эталон – эталон, в составе которого имеется одно СИ (мера, измерительный прибор, эталонная установка) для воспризведения и (или) хранения единицы. Групповой эталон – эталон, в состав которого входит совокупность СИ одного типа, номинального значения или диапазона измерений, применяемых совместно для повышения точности воспроизведения единицы или её хранения. Эталонный набор – эталон, состоящий из совокупности СИ, позволяющих воспроизводить и (или) хранить единицу в диапазоне, представляющем объединение диапазонов указанных средств. Пример: Эталонные разновесы (наборы эталонных гирь) и эталонные наборы ареометров (приборов для измерения плотности жидкости.)

Размеры единиц физических величин передаются от государственного эталона другим средствам измерений при помощи “многоэтажной” системы эталонов и рабочих средств измерений. Каждый из эталонов 1-3-го разрядов имеет меньшую стоимость и меньшую точность по сравнению с эталоном более высокого разряда и государственным эталоном. С повышением разрядности количество эталонов увеличивается. Процесс передачи размеров единиц от эталона к рабочим средствам измерений или эталонам более низкого уровня происходит при поверке или калибровке соответствующего эталонного или рабочего средства. Эталонная база страны – Россия имеет 114 гос-ых эталонов и более 250 вторичных эталонов (5 из них находятся в Уральском институте метрологии).